Hệ thống tự động hóa là gì?
Hệ thống tự động hóa là sự tích hợp của các cảm biến, điều khiển và cơ cấu chấp hành được thiết kế để thực hiện một chức năng mà không cần hoặc không có sự can thiệp của con người. Lĩnh vực liên quan trong chủ đề này được gọi là Cơ điện tử, là một ngành liên ngành của kỹ thuật kết hợp các hệ thống cơ, điện và điện tử.
Ưu điểm của hệ thống tự động hóa
Mục tiêu chính của hệ thống tự động hóa là giảm sự can thiệp của con người. Người vận hành dễ bị sai sót và mệt mỏi có thể dẫn đến nhiều vấn đề khác nhau. Thích ứng một hệ thống tự động hóa sẽ tạo ra những lợi ích đáng kể về lợi nhuận, tốc độ sản xuất, an toàn và chất lượng.
- Sản xuất nhất quán hơn:
Các hệ thống rô bốt, khi được thiết kế chính xác, có thể giảm thời gian sản xuất cần thiết bằng cách thực hiện các chuyển động phức tạp một cách hiệu quả. Tỷ lệ sản xuất cao hơn có nghĩa là khối lượng sản xuất lớn hơn và lợi nhuận tốt hơn. Để đạt được các hành động nhanh hơn, phải có đủ lực do người lái cung cấp và dòng chuyển động của các liên kết và khớp nối phải trơn tru mà không có bất kỳ chuyển đổi không cần thiết nào.
Hơn nữa, tốc độ xử lý của máy tính nhanh hơn và hiệu quả hơn so với con người. Con người thực sự có thể xử lý thông tin phức tạp hơn máy tính, nhưng khi tính đến lỗi của con người, thời gian nghỉ và ngày ốm, máy tính hoạt động tốt hơn.
- Tăng khả năng lặp lại:
Một dây chuyền sản xuất hiệu quả do chuỗi chuyển động lặp đi lặp lại được "lập trình" bằng cách nào đó cho người vận hành thực hiện công việc. Điều này đòi hỏi phải ra quyết định tối thiểu trong đó các hành động hầu hết được điều chỉnh bởi một bộ hướng dẫn cụ thể, được xác định trước. Các chuyển động lặp đi lặp lại này có thể được chia nhỏ thành các bản dịch và phép quay đơn giản có thể được lập trình thành robot. Vì các bộ truyền động được thiết kế với phạm vi chuyển động gần như không đổi, khả năng lặp lại được tăng lên.
- Độ chính xác cao:
Như đã đề cập trước đó, bộ truyền động được thiết kế để thực hiện các chuyển động với phạm vi không đổi. Đặc tính chuyển động của cơ cấu chấp hành sẽ không thay đổi trừ khi có tín hiệu phản hồi hoặc thay đổi trong các biến điều khiển. Hệ thống tự động hóa có thể được hiệu chỉnh để cung cấp cùng một đầu ra với độ lệch tối thiểu hoặc không.
- Tăng chất lượng sản phẩm:
Với hệ thống tự động, sản phẩm được tạo ra với tính nhất quán. Tránh sai sót do lỗi của con người và đánh giá chủ quan. Các hệ thống tự động hoạt động theo logic và đánh giá xem một điều kiện nhất định có đáp ứng đầu ra mong muốn hay không. Việc xác minh liên tục có thể được thực hiện thông qua hệ thống phản hồi hoạt động hiệu quả hơn con người.
- Điều kiện làm việc tốt hơn:
Các quy trình liên quan đến nhiệt độ khắc nghiệt, áp suất quá mức, lực cao, chuyển động nhanh và vật liệu độc hại gây ra các mối nguy hiểm về an toàn cho nhân viên. Tự động hóa cho phép robot thực hiện các nhiệm vụ không an toàn để loại bỏ thương tích hoặc thậm chí tử vong.
- Chi phí hoạt động thấp hơn:
Ngoài lợi nhuận bổ sung do chất lượng tốt hơn và tốc độ sản xuất cao hơn liên tục, các lợi ích kinh tế khác có thể thu được từ nguyên liệu thô ít bị lãng phí hơn và chi phí nhân lực nhỏ hơn. Ít lãng phí nguyên liệu hơn nhờ có hệ thống cấp liệu tự động, nơi nguyên liệu được sử dụng nhất quán. Lượng thức ăn có thể được tối ưu hóa dễ dàng và dễ dàng thông qua lập trình. Về tiết kiệm nhân lực, một robot có thể thực hiện công việc của nhiều người. Về lâu dài, những lợi ích này sẽ bù đắp chi phí đầu tư cao để lắp đặt hệ thống tự động.
Nhược điểm của tự động hóa
- Chi phí đầu tư cao:
Chi phí đầu tư cao là yếu tố chính không khuyến khích các chủ sở hữu quy trình thiết lập một hệ thống tự động. Ngoài các cảm biến, bộ điều khiển và cơ cấu chấp hành, một hệ thống tự động hóa bao gồm các hệ thống phụ trợ khác nhau như nguồn điện, hệ thống khí nén, hệ thống thủy lực và hệ thống bôi trơn. Các hệ thống robot có thể có giá khoảng hàng trăm hoặc thậm chí hàng triệu đô la tùy thuộc vào mức độ phức tạp của tự động hóa cần thiết.
- Yêu cầu bảo dưỡng bổ sung:
Các hệ thống tự động có thể không cảm thấy mệt mỏi như người vận hành, nhưng hoạt động liên tục có thể dẫn đến hao mòn không thể tránh khỏi của các bộ phận. Để giữ cho hiệu suất và tuổi thọ hoạt động tối ưu của nó, việc bảo trì thường xuyên được thực hiện để kiểm tra hoặc ngăn chặn bất kỳ vấn đề nào có thể gây ra tắt máy ngoài ý muốn.
- Ít tính linh hoạt:
Hầu hết các hệ thống tự động hóa không thể được cấu hình lại một cách dễ dàng. Tính mô-đun và khả năng lập trình là các tính năng bổ sung làm tăng giá thành của thiết bị. Hơn nữa, vì rô bốt chỉ hoạt động theo các hướng dẫn cụ thể, bất kỳ điều kiện nào nằm ngoài lập trình của chúng đều có thể gây ra lỗi đầu ra không thể đoán trước hoặc hệ thống đột ngột. Người vận hành có thể phân tích các điều kiện đó và hành động theo đó.
Lời kết
Thích ứng một hệ thống tự động hóa sẽ tạo ra những lợi ích đáng kể về lợi nhuận, tốc độ sản xuất, an toàn và chất lượng. Chi phí ban đầu cao hơn của các hệ thống tự động hóa thích ứng thường được bù đắp bởi những lợi ích này.
Bài viết liên quan:
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét